“我們是研究大自然的,當(dāng)然要住到大自然里。”
與植物打交道,周期漫長(zhǎng),風(fēng)險(xiǎn)難測(cè),須有甘坐冷板凳、耐得住寂寞的定力
科研的火種一旦點(diǎn)燃,便會(huì)一代代傳遞下去。甘南站已經(jīng)培養(yǎng)出102名博士、293名碩士,其中有些人已經(jīng)成為學(xué)術(shù)帶頭人。更多人剛剛踏上科研之路,加入這個(gè)團(tuán)隊(duì)
文 |《瞭望》新聞周刊記者 張文靜 崔翰超
甘肅省甘南藏族自治州,靜臥于青藏高原懷抱中。蒼穹之下,雪山巍峨,草地?zé)o垠。甘南草原堪稱(chēng)生態(tài)學(xué)研究的“寶藏之地”——每平方米土地孕育著50多種植物,生物多樣性之豐富在世界范圍內(nèi)亦屬罕見(jiàn)。這里不僅是黃河流域重要的水源涵養(yǎng)區(qū)與補(bǔ)給區(qū),其高寒草甸更被譽(yù)為亞洲最好的牧場(chǎng)。這里,也是蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)研究者夢(mèng)想開(kāi)始的地方。
野火燒不盡,春風(fēng)吹又生。在青藏高原遼闊草原深處,有一群人,如野草般扎根于此——他們是蘭州大學(xué)甘肅甘南草原生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀(guān)測(cè)研究站(下稱(chēng)“甘南站”)的科技工作者。
自20世紀(jì)60年代以來(lái),甘南站的科技工作者們把腳印刻在草原,把信念種進(jìn)風(fēng)雪,接力守護(hù)著青藏高原的生態(tài)環(huán)境。他們攻關(guān)的退化草地與濕地恢復(fù)技術(shù),已覆蓋青藏高原400萬(wàn)公頃草地,為草原重新披上“綠裝”。一批批從甘南站走出的生態(tài)學(xué)人才,如草般扎根守護(hù)著這片高原。
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甘肅甘南草原生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀(guān)測(cè)研究站團(tuán)隊(duì)在青藏高原進(jìn)行采樣工作(資料照片) 受訪(fǎng)者供圖
“牧民教授”的半生堅(jiān)守
時(shí)間回溯到20世紀(jì)60年代,蘭州大學(xué)陳慶誠(chéng)教授與同事張鵬云教授在甘南高寒草甸開(kāi)啟生態(tài)學(xué)研究的拓荒之路。風(fēng)餐露宿、居無(wú)定所,他們?cè)跇O端艱苦條件下完成了基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)調(diào)查,并意識(shí)到必須依靠定位長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)才能掌握草原演變規(guī)律。囿于經(jīng)費(fèi)與人力,建站夢(mèng)想遲遲未能落地,這一等便是數(shù)十年——直到陳慶誠(chéng)與張鵬云聯(lián)合培養(yǎng)的博士生杜國(guó)禎接過(guò)“接力棒”。
1992年,37歲的杜國(guó)禎已留校任教4年。這位生在甘南、長(zhǎng)在甘南的“牧民教授”,對(duì)草原有著特殊感情。當(dāng)時(shí),國(guó)外長(zhǎng)期定位觀(guān)測(cè)已有多年歷史,而我國(guó)少有這樣的站點(diǎn)。他深知,只有建立觀(guān)測(cè)站點(diǎn),掌握水、大氣、土壤、生物等生態(tài)全要素的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),才能準(zhǔn)確了解復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的變化,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管護(hù)。
杜國(guó)禎著手在甘南建設(shè)野外科研臺(tái)站。由于經(jīng)費(fèi)短缺,團(tuán)隊(duì)成員沒(méi)有固定住所,他以個(gè)人名義貸款,在瑪曲、合作等地租住平房,掛牌了高寒草地生態(tài)系統(tǒng)定位研究站,開(kāi)始連續(xù)的基礎(chǔ)觀(guān)測(cè)與科學(xué)研究。
在3000多米海拔的甘南草原采樣或科考,常會(huì)遭遇極端天氣,前一秒還艷陽(yáng)高照,后一秒便大雨傾盆,躲都沒(méi)地方躲。食宿地?zé)o水無(wú)電。夜里大家擠在木板上睡覺(jué),天花板上的塑料布被大風(fēng)吹得嘩嘩作響。天蒙蒙亮,他們要趕在牛馬喝水前去小溪取水,咸菜就餅子是他們?cè)诟咴系闹魇场!拔覀兪茄芯看笞匀坏模?dāng)然要住到大自然里。”他們打趣道。
非本地人對(duì)高海拔的野外環(huán)境很難忍受,缺氧頭疼、提不起勁是常態(tài)。年輕的杜國(guó)禎和同事咬牙堅(jiān)持了下來(lái)。他們肩扛手提,攜帶沉重的科學(xué)儀器,在高原草地中走一會(huì)、喘一會(huì),深一腳淺一腳做著植物樣本采集、拍照記錄等單調(diào)又意義重大的基礎(chǔ)研究工作。
杜國(guó)禎面臨的困難不僅來(lái)自大自然,還有人們的不解。建實(shí)驗(yàn)站時(shí),為了從牧民手中租到實(shí)驗(yàn)用地,他在甘南反復(fù)與牧民溝通協(xié)調(diào),往往前一天談好,次日對(duì)方又變了卦。這位堅(jiān)強(qiáng)的“牧民教授”也曾打起退堂鼓。一年中秋節(jié),他在床榻上翻來(lái)覆去直到凌晨三點(diǎn)才逐漸入眠。“睡醒后我想通了,如果現(xiàn)在放棄,之前努力就白費(fèi)了,我們對(duì)高原生態(tài)領(lǐng)域的研究又會(huì)慢一步,還是得咬牙堅(jiān)持。”杜國(guó)禎說(shuō)。
作為站長(zhǎng),杜國(guó)禎還要四處“化緣”建立實(shí)體站。2007年和2010年,在蘭州大學(xué)相關(guān)經(jīng)費(fèi)支持下,杜國(guó)禎分別在合作、瑪曲建立兩處固定研究站點(diǎn)。至此實(shí)體研究站建成,開(kāi)始針對(duì)甘南草原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能、草原生態(tài)保護(hù)及退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)等領(lǐng)域開(kāi)展研究。
高原的日照讓杜國(guó)禎脫了一層又一層的皮。不高的個(gè)頭、瘦削的身體、花白的頭發(fā),黝黑的皮膚搭配洪亮的嗓音成了他的標(biāo)志。甘南站在他的帶領(lǐng)下走上正軌,完成從校站到省部級(jí)站的建設(shè),成為甘南州長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的野外臺(tái)站,而那時(shí)他已經(jīng)64歲。
“治草如治心。”杜國(guó)禎說(shuō),每一個(gè)看似簡(jiǎn)單的技術(shù)突破、措施落地,背后都是漫長(zhǎng)歲月里對(duì)生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律的潛心鉆研與反復(fù)驗(yàn)證。他的夢(mèng)想,是建起高原種質(zhì)資源庫(kù),把那些瀕危珍稀的種子保存下來(lái)。“這項(xiàng)事業(yè),我們一直不敢停,也不能停。”
新站長(zhǎng)的科研接力
一代人的堅(jiān)守,為下一代的接續(xù)鋪就了道路。當(dāng)杜國(guó)禎將甘南站從無(wú)到有、從小到大建起來(lái)時(shí),一個(gè)年輕身影也在這片草原上悄然成長(zhǎng)——他就是杜國(guó)禎的學(xué)生馬妙君。從跟著老師在草原上辨識(shí)第一株植物開(kāi)始,馬妙君的足跡也踏遍甘南的山山水水。2018年,35歲的馬妙君出任甘南站站長(zhǎng),完成從學(xué)生到站長(zhǎng)的身份蛻變。
在求真求實(shí)的科研路上,高原的風(fēng)霜雨雪始終與他們相伴。馬妙君至今記憶猶新:2017年8月和2018年8月,甘南站的土壤種子庫(kù)萌發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)遭遇冰雹襲擊,5000多個(gè)花盆幾乎全部被砸爛,剛剛破土的幼苗也全軍覆沒(méi)。這些花盆里萌發(fā)出的各種植物,是他們花費(fèi)四個(gè)多月精心呵護(hù)的。來(lái)不及多想,馬妙君和同事們爭(zhēng)分奪秒地鑒定殘存幼苗、搶救珍貴數(shù)據(jù)。這樣的挫折他們還經(jīng)歷過(guò)很多,但他們清楚,與植物打交道,周期漫長(zhǎng),風(fēng)險(xiǎn)難測(cè),必須有甘坐冷板凳、耐得住寂寞的定力。
最終,他們成功獲取關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),第一次系統(tǒng)摸清青藏高原不同草地生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型下土壤種子庫(kù)的組成與結(jié)構(gòu)。
從理論到實(shí)踐,技術(shù)推廣之路遠(yuǎn)比想象中更為崎嶇。在牧民傳統(tǒng)認(rèn)知里,草原是天然牧場(chǎng),草甸疏密、河水高低、牲畜肥瘦,一切都是“天注定”。面對(duì)這種情況,馬妙君選擇了一條最直接也最艱難的路——用事實(shí)說(shuō)服他們。他不談復(fù)雜理論,而是切中牧民最關(guān)心的產(chǎn)量問(wèn)題:“幾家共用一片草場(chǎng),怎么才能讓大家的牛羊都多長(zhǎng)肉?”他先做小范圍樣地示范,再用實(shí)實(shí)在在的增產(chǎn)效果,逐漸贏(yíng)得牧民信任。
一次次示范應(yīng)用,一次次現(xiàn)身說(shuō)法,甘南站研發(fā)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)得以發(fā)揮作用。數(shù)據(jù)顯示,通過(guò)應(yīng)用甘南站研發(fā)的生態(tài)修復(fù)技術(shù),甘南草地綜合生產(chǎn)力可增加30%以上;次生裸地采用植被重建、補(bǔ)播、施肥等多種措施治理后,鮮草產(chǎn)量可提高52.6%;實(shí)施草畜平衡方案,瑪曲牧民每年可挽回經(jīng)濟(jì)損失1000多萬(wàn)元。
為了研究這些不起眼的小草,甘南站的研究人員把青春交給了高原。皮膚被烈日灼曬變得黝黑;青絲在寒風(fēng)中悄然染上白霜。他們遠(yuǎn)離城市煙火,與家人聚少離多。馬妙君的父親生病臥床期間,怕耽誤兒子的研究,一直瞞著不敢告訴他。這些沉默的愛(ài)與支持,成了草原科技工作者前行的動(dòng)力。
當(dāng)前,甘南站的科技工作者面臨新的學(xué)術(shù)挑戰(zhàn),如何在全球氣候變暖與降雨格局變化的背景下,探索高效修復(fù)退化草地及濕地的人工技術(shù)。為此,馬妙君帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在甘南站建立氣候變化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),模擬氣候變暖的實(shí)驗(yàn)條件,在增溫1.5攝氏度、降雨增加、土壤溫度升高等多重背景下,持續(xù)監(jiān)測(cè)不同高寒草甸植物的生長(zhǎng)變化。剛建好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),因?yàn)橐粓?chǎng)大風(fēng)被刮得東倒西歪,有些實(shí)驗(yàn)設(shè)備被刮跑了。“看著心血被狂風(fēng)吹沒(méi),同學(xué)們難過(guò)得直掉眼淚,幸好我們搶修維護(hù)得快,保住了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),也得到了高質(zhì)量數(shù)據(jù),相關(guān)成果為草地退化修復(fù)提供了科學(xué)支撐。”馬妙君說(shuō)。
“前輩們一生踐行著科研報(bào)國(guó)的信念,那是支撐他們?cè)咴木窕鸱N。如今,這根接力棒傳到了我們這一代人手里。我們一定握緊它、跑好這一程,讓薪火不滅。”馬妙君說(shuō),草地生態(tài)恢復(fù),要看長(zhǎng)期效果。人工干預(yù)的草地,前幾年長(zhǎng)勢(shì)好,三五年后可能衰退,那就再干預(yù),如同養(yǎng)孩子一樣,要一輩子守護(hù),并非一時(shí)的熱情。
一步一臺(tái)階,步步見(jiàn)初心。2021年,科技部發(fā)布關(guān)于批準(zhǔn)建設(shè)甘肅甘南草原生態(tài)系統(tǒng)等69個(gè)國(guó)家野外科學(xué)觀(guān)測(cè)研究站的通知,甘南站位列第一。今天,甘南站站內(nèi)房屋總建筑面積達(dá)1720平方米,基本科研條件和生活設(shè)施一應(yīng)俱全,可為全國(guó)乃至全球研究者提供長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)條件。
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甘肅甘南草原生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀(guān)測(cè)研究站團(tuán)隊(duì)在位于甘南藏族自治州瑪曲縣境內(nèi)的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)樣地進(jìn)行高寒草甸植物群落樣方調(diào)查(資料照片) 受訪(fǎng)者供圖
把青春交給高原
科研的火種一旦點(diǎn)燃,便會(huì)一代代傳遞下去。甘南站已經(jīng)培養(yǎng)出102名博士、293名碩士,其中一些已經(jīng)成為學(xué)術(shù)帶頭人。更多人剛剛踏上科研之路,加入這個(gè)團(tuán)隊(duì)。每年4月,冰雪消融、草色漸綠,他們?nèi)绾蝤B(niǎo)般如約而至,奔赴這片讓他們魂?duì)繅?mèng)縈的高原。
團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自五湖四海——甘肅、青海、河北、湖南、福建……多年高原生活,讓他們成為新一代“草原人”。甘南是他們的第二故鄉(xiāng),也是安放理想、實(shí)現(xiàn)抱負(fù)的廣闊天地。
生態(tài)學(xué)研究是一場(chǎng)漫長(zhǎng)修行。這群“新草原人”說(shuō),他們就像醫(yī)生,摸清草原的體質(zhì),才能在它生病時(shí)開(kāi)出準(zhǔn)確藥方。每一種植物、每一顆種子的數(shù)據(jù)采集窗口期一年僅有一次,錯(cuò)過(guò)便是又一年等待。為獲取最寶貴的數(shù)據(jù),他們平均每年有八個(gè)多月扎根站里、守在草原。
甘南站博士后胡國(guó)瑞跟著師長(zhǎng)們的腳步,把甘南草原跑了個(gè)遍。一開(kāi)始,他連各科植物都分不清。靠著查文獻(xiàn)、翻照片、請(qǐng)教老師,如今,他已經(jīng)熟悉160多種植物;身體也慢慢適應(yīng)了高原,從最初每次上去都頭暈缺氧,到現(xiàn)在幾乎沒(méi)有高反了。在導(dǎo)師馬妙君帶領(lǐng)下,胡國(guó)瑞有了新發(fā)現(xiàn)——他的研究顯示,中生、旱生植物耗水量大、蒸騰強(qiáng),它們?cè)跐竦刂械谋壤黾訒?huì)加劇濕地退化,因此治理退化濕地,要避免中生、旱生植物栽種。
甘南站碩士研究生何青玲來(lái)自青海,高海拔對(duì)她來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題。作為在青藏高原長(zhǎng)大的孩子,她比誰(shuí)都清楚:草原生態(tài)不僅關(guān)乎家鄉(xiāng)可持續(xù)發(fā)展,也深刻影響牧民生計(jì)。她認(rèn)真對(duì)待每一次采樣、每一次觀(guān)測(cè)、每一場(chǎng)實(shí)驗(yàn),不敢有絲毫怠慢。
這些年輕學(xué)生,已經(jīng)和這片美麗草原結(jié)下不解之緣。他們深?lèi)?ài)這里的一草一木,深?lèi)?ài)生活于此的淳樸群眾。在站點(diǎn)工作的日子里,他們會(huì)主動(dòng)走進(jìn)當(dāng)?shù)匦W(xué),為孩子們帶去生動(dòng)有趣的科普課;也會(huì)來(lái)到牧民身邊,傳授播種、施肥等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。科學(xué)研究就是為了造福社會(huì)——這是他們的初心。
蘭州大學(xué)生態(tài)學(xué)院副教授卜海燕說(shuō),目前,研發(fā)的退化草地、退化濕地恢復(fù)技術(shù)累計(jì)在青藏高原主要地區(qū)推廣400萬(wàn)公頃,有效恢復(fù)了項(xiàng)目實(shí)施區(qū)高寒草甸和濕地的生態(tài)功能,提升了水源涵養(yǎng)功能。甘南站還累計(jì)采集了22.46萬(wàn)個(gè)種子庫(kù)土芯、鑒定了36.82萬(wàn)個(gè)種子庫(kù)幼苗及46.01萬(wàn)個(gè)種子雨物種的種子,首次探明青藏高原主要生態(tài)系統(tǒng)的土壤種子庫(kù)組成和結(jié)構(gòu),明確了高寒草甸、高寒草地、沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)的自然恢復(fù)潛力。
從陳慶誠(chéng)、張鵬云在上世紀(jì)60年代艱難拓荒,到杜國(guó)禎數(shù)十年如一日咬牙堅(jiān)守,再到馬妙君接過(guò)接力棒開(kāi)創(chuàng)新局,直至胡國(guó)瑞、何青玲等“新草原人”的成長(zhǎng)——甘南站的科研接力,已跨越半個(gè)多世紀(jì)。
他們深知,甘南高寒草甸和濕地一旦退化,青藏高原生態(tài)安全屏障便會(huì)受損,黃河上游水源補(bǔ)給功能將受影響,中下游可能形成新的沙塵暴與荒漠化策源地,更關(guān)乎多民族交匯地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定。這份沉甸甸的責(zé)任感,支撐著一代又一代人扎根于此。
草原上的草,綠了一茬又一茬;甘南站的師生,來(lái)了一批又一批。一代代人踏著前輩踩出的腳印,追逐著科研夢(mèng)想。光陰不負(fù)趕路人——越來(lái)越多的研究成果,正化作守護(hù)青藏高原生態(tài)系統(tǒng)的有效技術(shù),落地生根,惠及四方。■
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